KR102511907B1 - Non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system and method using optical module - Google Patents

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Abstract

광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템 및 방법이 개시된다. 일실시예에 따른 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템은, 샘플로부터 입력되는 평행광을 이용하여 파장 별 광을 출력하는 회절격자; 상기 출력된 파장 별 광을 거울에 반사시킨 후, 상기 파장 별 광 중 목적하는 특정 파장의 광을 선별하는 제2 렌즈; 및 상기 선별된 특정 파장의 광에 대한 광신호를 감지하는 검출기를 포함 할 수 있다.Disclosed are a system and method for non-invasively measuring sugar concentration in a biomaterial using an optical module. A non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system using an optical module according to an embodiment includes a diffraction grating for outputting light for each wavelength using parallel light input from a sample; a second lens that reflects the output light for each wavelength to a mirror and then selects light of a specific desired wavelength from among the light for each wavelength; and a detector for detecting an optical signal of the light of the selected specific wavelength.

Description

광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템 및 방법{NON-INVASIVE BIOMATERIAL SUGAR CONCENTRATION MEASUREMENT SYSTEM AND METHOD USING OPTICAL MODULE}Non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system and method using an optical module

본 발명은 분광학, 산업바이오, 바이오분석기기, 생체물질분석, 데이터분석, 광학측정을 관련 기술분야로 하는, 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for non-invasively measuring the sugar concentration of biomaterials using an optical module, which includes spectroscopy, industrial biotechnology, bioanalysis equipment, biomaterial analysis, data analysis, and optical measurement as related fields.

본 과제(결과물)는 2020년 교육부의 재원으로 한국연구재단의 지원(과제고유번호: 2020대학혁신-147)을 받아 수행된 지자체-대학 협력기반 지역혁신 사업의 결과이다(This results was supported by "Regional Innovation Strategy(RIS)" through the National Research Foundation of Korea(NRF) funded by the Ministry of Education(MOE))This task (outcome) is the result of a regional innovation project based on local government-university cooperation conducted with the support of the National Research Foundation of Korea (Task number: 2020 University Innovation-147) funded by the Ministry of Education in 2020 (This results was supported by " Regional Innovation Strategy (RIS)" through the National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Education (MOE))

당분은 식물의 성장, 동물의 에너지 공급원, 뇌의 활성화, 스트레스 해소, 및 피로회복 등의 생체 활동에 있어 중요한 성분이다.Sugar is an important component in biological activities such as plant growth, animal energy supply, brain activation, stress relief, and fatigue recovery.

당분은, 동/식물의 액체성분을 추출하여 측정하는 것이 일반적인 방법이나, 생체 손상없이 측정할 수 있는 비침습적 방법이 요구되고 있다.Sugar is a common method for measuring sugar by extracting liquid components of animals/plants, but a non-invasive method capable of measuring sugar without damaging the living body is required.

당뇨병은, 국내 사망원인 순위 6위로 내분비, 영양 및 대사 질환으로 분류된다. 당뇨 환자는, 세계 3.5억명 이상이 존재하고, 고령화로 인해 그 수는 급증할 것으로 예상된다.Diabetes is the 6th leading cause of death in Korea and is classified into endocrine, nutritional and metabolic diseases. There are more than 350 million diabetic patients worldwide, and the number is expected to increase rapidly due to aging.

당뇨 환자는 매일 6회 이상의 채혈을 필요로하고, 채혈의 고통으로 인한 육체적, 정신적 고통이 심각한 상황이다.A diabetic patient needs to draw blood six or more times a day, and suffers from severe physical and mental pain due to the pain of drawing blood.

이에 따라, 근래에는, 편리하게 사용 가능한 비침습/무채혈 혈당측정기술의 개발을 요구되고 있다.Accordingly, in recent years, there has been a demand for the development of a non-invasive/bloodless blood glucose measurement technology that can be conveniently used.

그러나, 기존의 비침습 혈당측정 방법에는, 한계가 있다.However, existing non-invasive blood glucose measurement methods have limitations.

기존의 비침습 혈당측정 방법으로는, 비침습 방식을 이용하여 혈당측정을 하기 위한 시도들의 일환으로, 인체에 접촉할 수 있는 소형 평면형 공진기(planar resonator)나 방사체(radiator)들에 대한 연구들이 보고되고 있다.As for the existing non-invasive blood glucose measurement methods, studies on small planar resonators or radiators that can contact the human body have been reported as part of attempts to measure blood sugar using a non-invasive method. It is becoming.

하지만, 평면형 공진기로부터 방사되는 마이크로파 신호들의 대부분은, 피부나 피하조직 근처에서 반사돼 민감도 개선에 제한적인 단점을 가지고 있다.However, most of the microwave signals radiated from the planar resonator are reflected near the skin or subcutaneous tissue, resulting in limited sensitivity improvement.

또한, 기존의 비침습 혈당측정 방법 중, 역이온 삼투압 방식의 경우에는 피부에 접촉된 글루코스 패드(Glucosepad)를 12시간마다 교체해야 하고, 교체 시 마다 준비시간과 재조정의 과정을 거쳐야 하는 단점이 있다.In addition, among the existing non-invasive blood glucose measurement methods, in the case of the reverse iontophoresis method, the glucose pad in contact with the skin must be replaced every 12 hours, and there is a disadvantage in that preparation time and readjustment process are required for each replacement. .

또한, 기존의 비침습 혈당측정 방법 중, 임피던스 분광학의 경우에는, 체위나 온도, 피부의 땀이나 미세혈류에 따라 변화하기 때문에, 이에 대한 보정을 반드시 필요로 한다.In addition, among existing non-invasive blood glucose measurement methods, in the case of impedance spectroscopy, since it changes according to body position, temperature, skin perspiration, or micro blood flow, correction thereof is necessarily required.

또한, 기존의 비침습 혈당측정 방법 중, 렌즈형의 경우에는, 회로에서 나오는 열로 인한 저온화상의 위험이 존재한다.In addition, among existing non-invasive blood glucose measurement methods, in the case of a lens type, there is a risk of low-temperature burns due to heat emitted from a circuit.

또한, 기존의 비침습 혈당측정 방법 중, 편광법의 경우에는, 당이 함유된 용액을 통과할 때 빛의 편광면을 특정각도로 회전하게 되고, 회전 정도가 온도나 pH에 의해서 영향을 받으며, 아스코르브산염(ascorbate)나 알부민(albumin) 같은 광학적으로 활성화된 물질이 조직에 있으면 당에 대한 특이도가 떨어진다는 단점이 존재한다.In addition, among existing non-invasive blood glucose measurement methods, in the case of the polarization method, the plane of polarization of light is rotated at a specific angle when passing through a solution containing sugar, and the degree of rotation is affected by temperature or pH. A disadvantage is that specificity for sugar is lowered when an optically active substance such as ascorbate or albumin is present in the tissue.

또한, 기존의 비침습 혈당측정 방법 중, 형광법의 경우에는, 특정 주파수의 빛을 받으면 조직이 형광을 발생시키는 성질을 이용하는 것으로, 형광의 강도는 용액내의 당농도에 의해 결정되지만, 당의 농도가 높아야 측정가능하다는 단점이 존재한다.In addition, among the existing non-invasive blood glucose measurement methods, the fluorescence method uses the property that tissue generates fluorescence when light of a specific frequency is received. The intensity of fluorescence is determined by the sugar concentration in the solution, but the sugar concentration must be high There are downsides to being measurable.

따라서, 반사분광법, 생체신호측정, 광-생체조직 상호작용, 채혈을 통한 혈당 측정법을 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is an urgent need for a blood glucose measurement method through reflectance spectroscopy, biosignal measurement, light-biological tissue interaction, and blood sampling.

관련 선행기술로, 한국 공개번호 10-2008-0026159(인간 피실험자의 글루코스의 비침습적 센싱을 위한 장치 및 방법), 미국 등록번호 US 6,424,8489METHOD FOR PREPARING SKIN SURFACE AND DETERMINING GLUCOSE LEVELS FROM THAT SURFACE), 및 한국 등록번호 10-1939956 (반사분광법을 이용한 말이집이 형성된 신경 축삭의 나노 구조 분석 방법)가 있다.As related prior art, Korean Publication No. 10-2008-0026159 (Apparatus and method for non-invasive sensing of glucose in human subjects), US Registration No. US 6,424,8489 METHOD FOR PREPARING SKIN SURFACE AND DETERMINING GLUCOSE LEVELS FROM THAT SURFACE), and Korean Registration No. 10-1939956 (A method for analyzing the nanostructure of a myelinated nerve axon using reflection spectroscopy).

본 발명의 실시예는, 비침습적 광학기법으로, 생체물질의 당 성분 농도를 측정하고, 정량화된 데이터를 기반으로 측정 정밀도를 높이며, 일반인도 사용할 수 있는 사용자 친화적 시스템을 구축하는, 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템 및 방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.An embodiment of the present invention uses an optical module to measure the sugar component concentration of a biological material by a non-invasive optical technique, increase measurement accuracy based on quantified data, and build a user-friendly system that can be used by the general public. An object to be solved is to provide a non-invasive biomaterial sugar concentration measuring system and method.

다만, 기술적 과제는 상술한 기술적 과제들로 한정되는 것은 아니며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical challenges are not limited to the above-described technical challenges, and other technical challenges may exist.

일 실시예에 따른 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템은, 샘플로부터 입력되는 평행광을 이용하여 파장 별 광을 출력하는 회절격자; 상기 출력된 파장 별 광을 거울에 반사시킨 후, 상기 파장 별 광 중 목적하는 특정 파장의 광을 선별하는 제2 렌즈; 및 상기 선별된 특정 파장의 광에 대한 광신호를 감지하는 검출기를 포함한다.A non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system using an optical module according to an embodiment includes a diffraction grating that outputs light for each wavelength using parallel light input from a sample; a second lens that reflects the output light for each wavelength to a mirror and then selects light of a specific desired wavelength from among the light for each wavelength; and a detector for detecting an optical signal of the selected specific wavelength of light.

광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템은, 정해진 기간 동안, 상기 감지된 광신호를 누적하여 저장하고, 상기 누적 저장된 광신호를 이용하여, 상기 샘플과 연관한, 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프를 구축하는 처리기를 더 포함 할 수 있다.A non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system using an optical module accumulates and stores the detected optical signal for a predetermined period of time, and uses the accumulated optical signal to store an optical signal associated with the sample according to the sugar concentration. It may further include a handler that builds a graph of changes.

상기 처리기는, 상기 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프에서, 광 신호의 민감 영역을 결정하고, 상기 결정된 민감 영역에 해당하는 진폭 범위에 윈도우를 마킹 할 수 있다.The processor may determine a sensitive region of the optical signal in the graph of optical signal change according to the sugar concentration, and mark a window in an amplitude range corresponding to the determined sensitive region.

상기 처리기는, 상기 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프로서, 상기 당농도와 상기 광신호 간의 상관 관계를 나타내는 그래프를 구축하고, 상기 상관 관계를 나타내는 그래프는, 상기 당농도가 높아질수록, 흡광도(Abs)가 점차 완만하게 증가되는 그래프 일 수 있다.The processor builds a graph showing a correlation between the sugar concentration and the light signal as a graph of light signal change according to the sugar concentration, and the graph showing the correlation is the higher the sugar concentration, the higher the absorbance ( Abs) may be a graph in which gradually and gently increases.

광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템은, 빛에너지를 생성하여 상기 샘플로 출발시키는 광원; 및 상기 샘플에 의해 반사된 빛에너지가 슬릿을 통과하면서 확산되어 반사광으로 변환 됨에 따라, 상기 반사광을 상기 평행광으로 전환하는 제1 렌즈를 더 포함하고, 상기 회절격자는, 상기 평행광을 파장에 따라 분산시켜 상기 파장 별 광을 출력할 수 있다.A non-invasive biological material sugar concentration measurement system using an optical module includes a light source generating light energy and departing from the sample; and a first lens configured to convert the reflected light into the collimated light as the light energy reflected by the sample is diffused and converted into reflected light while passing through the slit, wherein the diffraction grating converts the collimated light into a wavelength It is possible to output light for each wavelength by dispersing according to the wavelength.

광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 방법은, 회절격자에서, 샘플로부터 입력되는 평행광을 이용하여 파장 별 광을 출력하는 단계; 제2 렌즈에서, 상기 출력된 파장 별 광을 거울에 반사시킨 후, 상기 파장 별 광 중 목적하는 특정 파장의 광을 선별하는 단계; 및 검출기에서, 상기 선별된 특정 파장의 광에 대한 광신호를 감지하는 단계를 포함한다.A method for non-invasively measuring the sugar concentration of a biomaterial using an optical module includes outputting light for each wavelength using parallel light input from a sample in a diffraction grating; In a second lens, after reflecting the output light for each wavelength to a mirror, selecting light of a specific target wavelength from among the light for each wavelength; and detecting, in a detector, an optical signal of the selected specific wavelength of light.

광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 방법은, 처리기에서, 정해진 기간 동안, 상기 감지된 광신호를 누적하여 저장하는 단계; 및 상기 처리기에서, 상기 누적 저장된 광신호를 이용하여, 상기 샘플과 연관한, 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프를 구축하는 단계를 더 포함 할 수 있다.A non-invasive method for measuring the sugar concentration of a biomaterial using an optical module includes accumulating and storing the detected optical signal for a predetermined period in a processor; and constructing, in the processor, a graph of an optical signal change according to a sugar concentration associated with the sample using the accumulated and stored optical signals.

광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 방법은, 상기 처리기에서, 상기 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프에서, 광 신호의 민감 영역을 결정하는 단계; 및 상기 처리기에서, 상기 결정된 민감 영역에 해당하는 진폭 범위에 윈도우를 마킹하는 단계를 더 포함 할 수 있다.A non-invasive method for measuring the sugar concentration of a biomaterial using an optical module includes determining, in the processor, a sensitive region of an optical signal in a graph of optical signal change according to the sugar concentration; and marking a window in an amplitude range corresponding to the determined sensitive region in the processor.

광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 방법은, 상기 처리기에서, 상기 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프로서, 상기 당농도와 상기 광신호 간의 상관 관계를 나타내는 그래프를 구축하는 단계를 더 포함하고, 상기 상관 관계를 나타내는 그래프는, 상기 당농도가 높아질수록, 흡광도(Abs)가 점차 완만하게 증가되는 그래프 일 수 있다.The non-invasive method for measuring the sugar concentration of a biological material using an optical module further comprises constructing, in the processor, a graph representing a correlation between the sugar concentration and the optical signal as a graph of light signal change according to the sugar concentration. And, the graph showing the correlation may be a graph in which the absorbance (Abs) gradually increases as the sugar concentration increases.

광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 방법은, 광원에서, 빛에너지를 생성하여 상기 샘플로 출발시키는 단계; 및 제1 렌즈에서, 상기 샘플에 의해 반사된 빛에너지가 슬릿을 통과하면서 확산되어 반사광으로 변환 됨에 따라, 상기 반사광을 상기 평행광으로 전환하는 단계를 더 포함하고, 상기 파장 별 광을 출력하는 단계는, 상기 평행광을 파장에 따라 분산시켜 상기 파장 별 광을 출력하는 단계를 포함 할 수 있다.A non-invasive biomaterial sugar concentration measurement method using an optical module includes generating light energy from a light source and starting the sample; and converting the reflected light into the collimated light as the light energy reflected by the sample is diffused and converted into reflected light while passing through the slit in the first lens, and outputting light for each wavelength. The may include dispersing the collimated light according to wavelengths and outputting light for each wavelength.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 거울반사와 확산반사의 특징을 설명하기 위한 도이다.
도 3은 투과형 측정법과 반사형 측정법과의 비교를 위한 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템의 구조를 설명하는 도이다.
도 5는 본 발명에 따른, 광신호(Abs)와 파장(wavelength)과의 관계를 보여주는 도이다.
도 6은 본 발명에 따른, 민감도 높은 파장에서의 당농도에 대응하는 광신호 그래프의 일례이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른, 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 방법을 도시한 흐름도이다.
1 is a block diagram showing the configuration of a non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system using an optical module according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining the characteristics of specular reflection and diffuse reflection.
3 is a diagram for comparison between a transmission type measurement method and a reflection type measurement method.
4 is a diagram explaining the structure of a non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system according to the present invention.
5 is a diagram showing a relationship between an optical signal Abs and a wavelength according to the present invention.
6 is an example of a graph of an optical signal corresponding to a sugar concentration at a highly sensitive wavelength according to the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method for non-invasively measuring a sugar concentration of a biological material using an optical module according to an embodiment of the present invention.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for illustrative purposes only, and may be changed and implemented in various forms. Therefore, the form actually implemented is not limited only to the specific embodiments disclosed, and the scope of the present specification includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical idea described in the embodiments.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Although terms such as first or second may be used to describe various components, such terms should only be construed for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.It should be understood that when an element is referred to as being “connected” to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, but one or more other features or numbers, It should be understood that the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this specification, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same components regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system using an optical module according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른, 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(이하, '비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템'이라 칭함, 100)은, 광원(110), 제1 렌즈(120), 회절격자(130), 제2 렌즈(140), 검출기(150), 및 처리기(160)를 포함하여 구성할 수 있다.Referring to FIG. 1, a non-invasive biological material sugar concentration measuring system (hereinafter referred to as 'non-invasive biological material sugar concentration measuring system', 100) using an optical module according to an embodiment of the present invention includes a light source 110 ), a first lens 120, a diffraction grating 130, a second lens 140, a detector 150, and a processor 160.

우선, 광원(110)은, 빛에너지를 생성하여 상기 샘플로 출발시킨다. 즉, 광원(110)은, 빛을 내는 물체 또는 장치로서, 빛을 발광시켜 에너지 형태(빛에너지)로, 샘플로 출력하는 역할을 할 수 있다.First, the light source 110 generates light energy and sends it to the sample. That is, the light source 110, as an object or device that emits light, may play a role of emitting light and outputting it in the form of energy (light energy) as a sample.

샘플은 당농도를 측정하는 대상체로서, 기존의 채혈을 통해 당농도를 측정하던 환자의 피부 일 수 있다.The sample is an object for measuring sugar concentration, and may be the skin of a patient whose sugar concentration is measured through conventional blood sampling.

제1 렌즈(120)는 상기 샘플에 의해 반사된 빛에너지가 슬릿을 통과하면서 확산되어 반사광으로 변환 됨에 따라, 상기 반사광을 평행광으로 전환한다. 즉, 제1 렌즈(120)는 샘플과 슬릿에 의해 변환된 확산 반사광을 평행광으로 전환하는 역할을 할 수 있다.The first lens 120 converts the reflected light into collimated light as the light energy reflected by the sample is diffused and converted into reflected light while passing through the slit. That is, the first lens 120 may serve to convert the diffuse reflected light converted by the sample and the slit into collimated light.

슬릿은 작은 홀을 통해, 광을 확산시키는 수단일 수 있다.A slit may be a means of diffusing light through a small hole.

제1 렌즈(120)는 슬릿을 통과하여 확산되는 광의 진행 방향을 평행하게 하는 평행 렌즈 일 수 있다.The first lens 120 may be a parallel lens that parallelizes the propagation direction of the light diffused through the slit.

회절격자(130)는, 샘플로부터 입력되는 평행광을 이용하여 파장 별 광을 출력한다. 즉, 회절격자(130)는 평행광을 파장 단위를 분산시켜 펼쳐지게 하는 역할을 할 수 있다.The diffraction grating 130 outputs light for each wavelength using parallel light input from the sample. That is, the diffraction grating 130 may serve to spread the parallel light by dispersing the wavelength unit.

회절격자(130)는 빛의 회절 현상을 이용하여 빛의 스펙트럼을 파장에 따라 분리하는 장치로서, 슬릿을 통과한 평행광을 파장별로 나뉘어 스펙트럼을 획득 함으로써, 상기 파장 별 광을 출력 할 수 있다.The diffraction grating 130 is a device that separates the spectrum of light according to the wavelength by using the diffraction phenomenon of light, and obtains the spectrum by dividing the parallel light passing through the slit according to the wavelength, thereby outputting the light according to the wavelength.

제2 렌즈(140)는 상기 출력된 파장 별 광을 거울에 반사시킨 후, 상기 파장 별 광 중 목적하는 특정 파장의 광을 선별한다. 즉, 제2 렌즈(140)는 거울에 의해 정해진 방향으로 반사되어 진행하는 특정 파장의 광 만을 선택하여 통과시키는 역할을 할 수 있다.The second lens 140 reflects the output light for each wavelength to a mirror, and then selects light of a specific desired wavelength from among the light for each wavelength. That is, the second lens 140 may serve to pass only light of a specific wavelength that is reflected in a predetermined direction by the mirror and passes therethrough.

거울은, 목적하는 파장에 대해 광의 진행 방향을, 다른 파장의 것과 다르게 변경하는 구조로 구성될 수 있다.The mirror may have a structure that changes the propagation direction of light for a desired wavelength differently from that of other wavelengths.

제2 렌즈(140)는 거울에 의해 반사되어 정해진 진행 방향으로 반사되는 특정 파장의 광을 통과하는 필터 평행 렌즈 일 수 있다.The second lens 140 may be a filter parallel lens that passes light of a specific wavelength that is reflected by a mirror and reflected in a predetermined traveling direction.

검출기(150)는 상기 선별된 특정 파장의 광에 대한 광신호를 감지한다. 즉, 검출기(150)는 제2 렌즈(140)에 의해 선별된 특정 파장의 광을 센싱하는 역할을 할 수 있다.The detector 150 detects an optical signal of the selected specific wavelength of light. That is, the detector 150 may serve to sense light of a specific wavelength selected by the second lens 140 .

검출기(150)는 특정 파장의 광 만을 반복적으로 감지할 수 있게 설계될 수 있다.The detector 150 may be designed to repeatedly detect only light of a specific wavelength.

처리기(160)는 정해진 기간 동안, 상기 감지된 광신호를 누적하여 저장하고, 상기 누적 저장된 광신호를 이용하여, 상기 샘플과 연관한, 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프를 구축한다. 즉, 처리기(160)는 주기의 도래에 따라 검출기(150)에 의해 감지된 광신호를 누적하고, 누적된 광신호를 이용하여 샘플에 대한 광신호 변화를 그래프로 시각화시키는 역할을 할 수 있다.The processor 160 accumulates and stores the sensed light signal for a predetermined period of time, and builds a graph of light signal change according to sugar concentration associated with the sample using the accumulated light signal. That is, the processor 160 may play a role of accumulating the optical signals detected by the detector 150 according to the arrival of the cycle and visualizing the optical signal change for the sample in a graph using the accumulated optical signals.

처리기(160)는, 상기 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프에서, 광 신호의 민감 영역을 결정하고, 상기 결정된 민감 영역에 해당하는 진폭 범위에 윈도우를 마킹 할 수 있다.The processor 160 may determine a sensitive region of the optical signal in the graph of optical signal change according to the sugar concentration, and mark a window in an amplitude range corresponding to the determined sensitive region.

예컨대 처리기(160)는 누적되는 복수의 광신호 변화를 진폭 단위로 표현하는 그래프에서, 광신호 변화가 상대적으로 심한 진폭 영역(예, 도 5에서의 약 580~620nm)으로 윈도우를 마킹 하여, 광 신호 민감 영역을 구분하여 표시할 수 있다.For example, the processor 160 marks a window with an amplitude region in which the optical signal change is relatively large (e.g., about 580 to 620 nm in FIG. Signal sensitive areas can be divided and displayed.

또한, 처리기(160)는, 상기 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프로서, 상기 당농도와 상기 광신호 간의 상관 관계를 나타내는 그래프를 구축할 수 있다.Also, the processor 160 may construct a graph representing a correlation between the sugar concentration and the optical signal as a graph of light signal change according to the sugar concentration.

예컨대, 처리기(160)는 상기 상관 관계를 나타내는 그래프로, 상기 당농도가 높아질수록, 흡광도(Abs)가 점차 완만하게 증가되는 그래프를 구축할 수 있다, 상기 그래프는, 도 6에서와 같은 로그함수의 형태를 갖을 수 있고, 조건에 따라, 다항식함수, 지수함수 등일 수도 있다.For example, as a graph representing the correlation, the processor 160 may build a graph in which the absorbance (Abs) gradually increases as the sugar concentration increases. The graph is a logarithmic function as shown in FIG. 6 It may have the form of, and depending on conditions, it may be a polynomial function, an exponential function, or the like.

본 발명에 의해서는, 비침습적 광학기법으로, 생체물질의 당 성분 농도를 측정하고, 정량화된 데이터를 기반으로 측정 정밀도를 높이며, 일반인도 사용할 수 있는 사용자 친화적 시스템을 구축하는, 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템 및 방법을 제공 할 수 있다.According to the present invention, a non-invasive optical technique measures the sugar component concentration of a biological material, increases measurement accuracy based on quantified data, and builds a user-friendly system that can be used by the general public. It is possible to provide an invasive biomaterial sugar concentration measurement system and method.

도 2는 거울반사와 확산반사의 특징을 설명하기 위한 도이다. 2 is a diagram for explaining the characteristics of specular reflection and diffuse reflection.

본 발명의 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은 확산반사 광신호의 농도 측정 적용연구를, 이론적 배경 및 원리로 할 수 있다.The non-invasive biological material sugar concentration measurement system 100 of the present invention can conduct concentration measurement application research of diffuse reflection optical signals as a theoretical background and principle.

빛의 반사는 매질 표면에서 일어나는 거울반사(specular reflection)와 매질 내부에서 흡수, 산란현상의 결과로 도출된 확산반사(diffuse reflection)로 나눌 수 있다.Reflection of light can be divided into specular reflection occurring on the surface of the medium and diffuse reflection derived as a result of absorption and scattering inside the medium.

거울반사는, 확산형의 반사면에 있어서 거시적으로 보아 반사의 법칙에 따르는 반사로서, 정반사라고도 한다.Specular reflection is reflection that obeys the law of reflection in a macroscopic view on a diffuse-type reflective surface, and is also called regular reflection.

확산 반사는, 물리 빛, 소리, 전파 따위가 코사인 법칙에 따라 물체의 표면에서 모든 방향으로 흩어지면서 반사되는 것을 지칭 할 수 있다.Diffuse reflection may refer to physical light, sound, and radio waves being reflected while being scattered in all directions from the surface of an object according to the cosine law.

거울반사와 확산반사는, 빛이 경로가 바뀌면서 생체물질과 작용한 신호를 분석하여 당농도 측정에 활용될 수 있다.Specular reflection and diffuse reflection can be used to measure sugar concentration by analyzing signals that interact with biomaterials as the path of light changes.

도 3은 투과형 측정법과 반사형 측정법과의 비교를 위한 도이다.3 is a diagram for comparison between a transmission type measurement method and a reflection type measurement method.

투과형 측정법은 샘플 두께에 영향을 받으나, 반사형 측정법은 일정두께 이상의 경우 반무한매질(semi-infinite medium)으로 간주될 수 있어 두께가 달라도 일정한 광신호를 얻을 수 있는 장점이 있다.The transmission type measurement method is affected by the sample thickness, but the reflection type measurement method has the advantage of obtaining a constant optical signal even if the thickness is different because it can be regarded as a semi-infinite medium if the thickness is greater than a certain thickness.

또한, 투과형 측정법은 Sample 두께의 고려가 필요하나, 반사형 측정법은 Sample 두께의 고려가 불필요하다.In addition, the transmission type measurement method requires consideration of the sample thickness, but the reflection type measurement method does not require consideration of the sample thickness.

투과형 측정법은 광통신 손실 측정에 사용되며, 광섬유를 통과한 광전력의 감쇠량을 직접 측정하는 방법일 수 있다. 투과형 측정법은 광섬유의 입사단 광전력과 출사단의 광전력의 비율인 "α [dB] = 10 log ( Pin / Pout )"로 나타낼 수 있다. 투과형 측정법은 광선로의 단위구간 또는 전구간 총손실특성 측정법일 수 있다.The transmission type measurement method is used to measure optical communication loss, and may be a method of directly measuring the amount of attenuation of optical power passing through an optical fiber. The transmission measurement method can be expressed as "α [dB] = 10 log ( Pin / Pout )", which is the ratio of the optical power at the entrance end of the optical fiber to the optical power at the exit end. The transmission type measurement method may be a total loss characteristic measurement method of a unit section or entire section of an optical line.

반사형 측정법은 광섬유 내를 전파하는 광의 일부가 프레넬반사(Fresnel reflecter)와 레일레이산란(Rayleigh scattering)에 의해 입사단측으로 되돌아오는 현상을 이용하여 광섬유의 손실특성을 평가하는 방법으로, 후방산란법이라 칭한다.The reflection measurement method is a method of evaluating the loss characteristics of an optical fiber by using a phenomenon in which a part of the light propagating in the optical fiber is returned to the incident end side by Fresnel reflecter and Rayleigh scattering. called the law

도 4는 본 발명에 따른 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템의 구조를 설명하는 도이다.4 is a diagram explaining the structure of a non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system according to the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은 광원(2), 제1 렌즈(4), 회절격자(diffraction grating)(5), 거울(6), 제2 렌즈(7), 검출기(8)를 포함하여 구성할 수 있다.As shown in FIG. 4, the non-invasive biomaterial sugar concentration measuring system 100 includes a light source 2, a first lens 4, a diffraction grating 5, a mirror 6, and a second lens. (7), it can be configured to include a detector (8).

광원(2)은 빛에너지를 생성하여, 샘플(1)로 출발시킨다.The light source 2 generates light energy and launches it into the sample 1 .

출발된 빛에너지는, 샘플(1)에 의해 반사되어, 슬릿(slit)(3)을 통과한다.The emitted light energy is reflected by the sample 1 and passes through the slit 3.

슬릿(3)을 통과하면서 확산된 반사광은, 제1 렌즈(4)에 의해 평행광으로 전환된다.The reflected light diffused while passing through the slit 3 is converted into parallel light by the first lens 4 .

회절격자(5)는 평행광을 파장에 따라 분산시켜 거울(6)로 출력한다. 회절격자(5)에서 출력된 파장 별 광은 렌즈에 의해 확산되어 거울(6)에 도달한다.The diffraction grating 5 disperses the parallel light according to the wavelength and outputs it to the mirror 6. Light for each wavelength output from the diffraction grating 5 is diffused by a lens and reaches the mirror 6 .

거울(6)은 도달된 파장 별 광을 반사한다.The mirror 6 reflects the light for each wavelength reached.

제2 렌즈(7)는 거울(6)로부터 반사된 파장 별 광 중에서, 목적하는 특정 파장의 광을 선별한다.The second lens 7 selects light of a specific target wavelength from the light reflected from the mirror 6 for each wavelength.

검출기(8)는 제2 렌즈(7)에 의해 선별된 특정 파장의 광에 대한 광신호를 감지한다.The detector 8 detects an optical signal of light of a specific wavelength selected by the second lens 7 .

PC(9)는 검출기(8)에 의해 감지된 광신호를 누적하여 저장한 후, 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프를 구축한다.The PC 9 accumulates and stores the optical signals sensed by the detector 8, and builds a graph of the optical signal change according to the sugar concentration.

도 5는 본 발명에 따른, 광신호(Abs)와 파장(wavelength)과의 관계를 보여주는 도이다.5 is a diagram showing a relationship between an optical signal Abs and a wavelength according to the present invention.

도 5에는 파장에 따른 광신호 변화를 여러가지 당농도에 따라 그래프로 구축하는 일례를 보여준다.5 shows an example of constructing a graph of optical signal change according to wavelength according to various sugar concentrations.

본 발명의 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은, 당농도 변화에 따른 민감영역의 파장을 알아내어 특정 파장에서의 당농도와 광신호 변화의 상관관계를 나타낼 수 있다.The non-invasive biomaterial sugar concentration measuring system 100 of the present invention can show the correlation between the sugar concentration and the light signal change at a specific wavelength by finding out the wavelength of the sensitive region according to the change in sugar concentration.

도 5에서와 같이, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은, 누적되는 복수의 광신호 변화를 진폭 단위로 표현하는 그래프에서, 광신호 변화가 상대적으로 심한 진폭 영역인 약 580~620nm 를 윈도우를 마킹 하여, 광 신호 민감 영역을 구분하여 표시할 수 있다. 상기 예시한 600nm 근처의 진폭 영역은 발명의 일례일 뿐이며, 광신호 민감영역은 샘플의 조건/상황에 따라 변할 수 있다.As shown in FIG. 5, the non-invasive biological material sugar concentration measuring system 100, in the graph expressing the accumulated plurality of optical signal changes in amplitude units, about 580 to 620 nm, which is an amplitude region in which the optical signal change is relatively large, By marking the window, the light signal sensitive area can be distinguished and displayed. The above-exemplified amplitude region around 600 nm is only an example of the invention, and the optical signal sensitive region may change depending on the conditions/circumstances of the sample.

도 6은 본 발명에 따른, 민감도 높은 파장에서의 당농도에 대응하는 광신호 그래프의 일례이다.6 is an example of a graph of an optical signal corresponding to a sugar concentration at a highly sensitive wavelength according to the present invention.

비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은 도 6와 같은 당농도에 대응하는 광신호 그래프를 분석하여 광신호를 이용한 비침습적 당농도 측정을 구현한다.The non-invasive biological material glucose concentration measurement system 100 analyzes the optical signal graph corresponding to the sugar concentration as shown in FIG. 6 to implement non-invasive glucose concentration measurement using an optical signal.

도 6에서는, 당농도가 높아질수록, 흡광도(Abs)가 점차 완만하게 증가되는 그래프로 표현되는 것이 예시된다.In FIG. 6, as the sugar concentration increases, the absorbance (Abs) is represented as a graph in which the absorbance (Abs) gradually increases.

다른 예에서, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은 MATLAB 모델링을 통해, 당농도와 광신호의 상관관계를 분석할 수 있다.In another example, the non-invasive biomaterial glucose concentration measurement system 100 may analyze the correlation between the sugar concentration and the light signal through MATLAB modeling.

비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은, 무채혈 혈당농도 측정에 응용될 수 있다.The non-invasive biological material glucose concentration measurement system 100 can be applied to non-blood glucose concentration measurement.

또한, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은, 사용자 친화적 모듈을 개발하여 일반인도 가정에서 혈당을 추적관리 할 수 있는 당뇨병관리 보조수단으로 활용될 수 있다.In addition, the non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system 100 can be used as an auxiliary means for managing diabetes by developing a user-friendly module so that the general public can track and manage blood sugar levels at home.

또한, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은, 비침습적 방법으로 샘플의 손실 또는 손상 없이 당농도의 측정이 가능하다.In addition, the non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system 100 can measure the sugar concentration in a non-invasive manner without loss or damage to the sample.

또한, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은, 비침습적 방법이므로 샘플의 오염을 방지 할 수 있다. 예컨대, 또한, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은 밀폐된 용기 속 액체 샘플의 당농도를 측정 할 수 있다.In addition, since the non-invasive biomaterial sugar concentration measuring system 100 is a non-invasive method, contamination of the sample can be prevented. For example, the non-invasive biological material sugar concentration measurement system 100 may measure the sugar concentration of a liquid sample in a sealed container.

또한, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은, 고체 샘플의 손상 없이 당농도를 측정 할 수 있다.In addition, the non-invasive biological material sugar concentration measuring system 100 can measure the sugar concentration without damaging the solid sample.

또한, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은, 혈당 측정에 응용되어, 환자의 채혈 고통 없이 당농도의 측정이 가능하고, 환자에 대한 감염 위험을 없앨 수 있다.In addition, the non-invasive biomaterial sugar concentration measuring system 100 is applied to blood sugar measurement, and it is possible to measure the sugar concentration without the patient's blood collection pain, and it is possible to eliminate the risk of infection to the patient.

또한, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은, 광학적 무채혈 혈당측정 모듈을 채용하여, 기존의 국내외의 침습적 당뇨측정기기를 대체하여 경제적 파급효과를 높일 수 있다.In addition, the non-invasive biomaterial glucose concentration measurement system 100 employs an optical non-blood glucose measurement module to replace existing domestic and foreign invasive diabetes measurement devices, thereby increasing economic ripple effect.

또한, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은, U-Healthcare 시스템의 도입을 통해, 원거리 통신 및 재택 의료 진단이 가능하므로 건강관리 및 다양한 건강 정보의 제공으로 삶의 질 향상을 기대할 수 있다.In addition, the non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system 100 enables long-distance communication and home medical diagnosis through the introduction of the U-Healthcare system, so it is expected to improve the quality of life by providing health management and various health information. .

또한, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은 비침습 혈당분석 기기로서, 채혈의 고통을 줄이고 연속측정이 가능하다는 특징이 있어, 신뢰성 있는 혈당 측정과 파급력 있는 의료 기술이 될 수 있다.In addition, the non-invasive biomaterial glucose concentration measurement system 100 is a non-invasive blood glucose analysis device, and has a feature of reducing the pain of blood collection and enabling continuous measurement, so that it can be a reliable blood glucose measurement and ripple medical technology.

또한, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은 광학적 기법의 핵심 기술을 응용하여 제품화가 가능하며, 혈당 뿐 아니라 콜레스테롤 분석 등에도 활용될 수 있다.In addition, the non-invasive biomaterial glucose concentration measurement system 100 can be commercialized by applying the core technology of optical techniques, and can be used for blood glucose as well as cholesterol analysis.

또한, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)은 생체 내의 다양한 바이오 신호 분석 및 혈당 및 질병 조기 진단을 가능하게 할 수 있다.In addition, the non-invasive biomaterial glucose concentration measurement system 100 may enable various bio-signal analysis and early diagnosis of blood sugar and diseases in a living body.

이하, 도 7에서는 본 발명의 실시예들에 따른 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)의 작업 흐름을 상세히 설명한다.Hereinafter, in FIG. 7, the workflow of the non-invasive biomaterial glucose concentration measuring system 100 using an optical module according to embodiments of the present invention will be described in detail.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른, 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 방법을 도시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method for non-invasively measuring a sugar concentration of a biological material using an optical module according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 방법은 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100)에 의해 수행될 수 있다.The method of non-invasively measuring the sugar concentration of a biological material using the optical module according to the present embodiment may be performed by the non-invasive biological material sugar concentration measuring system 100 .

우선, 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100) 내 광원에서, 빛에너지를 생성하여 상기 샘플로 출발시킨다(710). 단계(710)은 광원에서, 빛을 발광시켜 에너지 형태(빛에너지)로, 샘플로 출력하는 과정 일 수 있다.First, in the light source in the non-invasive biomaterial sugar concentration measuring system 100, light energy is generated and sent to the sample (710). Step 710 may be a process of emitting light from a light source and outputting it in the form of energy (light energy) as a sample.

샘플은 당농도를 측정하는 대상체로서, 기존의 채혈을 통해 당농도를 측정하던 환자의 피부 일 수 있다.The sample is an object for measuring sugar concentration, and may be the skin of a patient whose sugar concentration is measured through conventional blood sampling.

비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100) 내 제1 렌즈에서, 상기 샘플에 의해 반사된 빛에너지가 슬릿을 통과하면서 확산되어 반사광으로 변환 됨에 따라, 상기 반사광을 평행광으로 전환한다(720). 단계(720)는 제1 렌즈에서, 샘플과 슬릿에 의해 변환된 확산 반사광을 평행광으로 전환하는 과정일 수 있다.In the first lens in the non-invasive biomaterial sugar concentration measuring system 100, as the light energy reflected by the sample is diffused and converted into reflected light while passing through the slit, the reflected light is converted into parallel light (720). Step 720 may be a process of converting the diffuse reflected light converted by the sample and the slit into collimated light in the first lens.

슬릿은 작은 홀을 통해, 광을 확산시키는 수단일 수 있다.A slit may be a means of diffusing light through a small hole.

제1 렌즈는 슬릿을 통과하여 확산되는 광의 진행 방향을 평행하게 하는 평행 렌즈 일 수 있다.The first lens may be a parallel lens that parallelizes the propagation direction of the light diffused through the slit.

비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100) 내 회절격자에서, 샘플로부터 입력되는 평행광을 이용하여 파장 별 광을 출력한다(730). 단계(730)는 회절격자에서 평행광을 파장 단위를 분산시켜 펼쳐지게 하는 과정일 수 있다.In the diffraction grating in the non-invasive biological material sugar concentration measurement system 100, light for each wavelength is output using parallel light input from the sample (730). Step 730 may be a process of spreading the parallel light by dispersing a wavelength unit in the diffraction grating.

회절격자는 빛의 회절 현상을 이용하여 빛의 스펙트럼을 파장에 따라 분리하는 장치로서, 슬릿을 통과한 평행광을 파장별로 나뉘어 스펙트럼을 획득 함으로써, 상기 파장 별 광을 출력 할 수 있다.A diffraction grating is a device that separates a spectrum of light according to wavelengths by using a diffraction phenomenon of light, and obtains a spectrum by dividing parallel light passing through a slit according to wavelengths, thereby outputting light according to the wavelengths.

비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100) 내 제2 렌즈에서, 상기 출력된 파장 별 광을 거울에 반사시킨 후, 상기 파장 별 광 중 목적하는 특정 파장의 광을 선별한다(740). 단계(740)는 제2 렌즈에서, 거울에 의해 정해진 방향으로 반사되어 진행하는 특정 파장의 광 만을 선택하여 통과시키는 역할을 할 수 있다.The second lens in the non-invasive biomaterial glucose concentration measuring system 100 reflects the output light for each wavelength to a mirror, and then selects a target specific wavelength among the light for each wavelength (740). Step 740 may play a role of selecting and passing only light of a specific wavelength that is reflected in a predetermined direction by the mirror in the second lens.

거울은, 목적하는 파장에 대해 광의 진행 방향을, 다른 파장의 것과 다르게 변경하는 구조로 구성될 수 있다.The mirror may have a structure that changes the propagation direction of light for a desired wavelength differently from that of other wavelengths.

제2 렌즈는 거울에 의해 반사되어 정해진 진행 방향으로 반사되는 특정 파장의 광을 통과하는 필터 평행 렌즈 일 수 있다.The second lens may be a filter parallel lens that passes light of a specific wavelength that is reflected by a mirror and reflected in a predetermined traveling direction.

비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100) 내 검출기에서, 상기 선별된 특정 파장의 광에 대한 광신호를 감지한다(750). 단계(750)은 검출기에서, 제2 렌즈에 의해 선별된 특정 파장의 광을 센싱하는 과정일 수 있다.The detector in the non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system 100 detects an optical signal of the light of the selected specific wavelength (750). Step 750 may be a process of sensing light of a specific wavelength selected by the second lens in the detector.

검출기는 특정 파장의 광 만을 반복적으로 감지할 수 있게 설계될 수 있다.The detector may be designed to repeatedly detect only light of a specific wavelength.

비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템(100) 내 처리기에서, 정해진 기간 동안, 상기 감지된 광신호를 누적하여 저장한다(760).The processor in the non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system 100 accumulates and stores the sensed optical signal for a predetermined period (760).

또한, 처리기에서, 누적 저장된 광신호를 이용하여, 상기 샘플과 연관한, 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프를 구축한다(770).In addition, the processor builds a graph of the optical signal change according to the sugar concentration associated with the sample using the accumulated and stored optical signals (770).

단계(760, 770)는 처리기에서, 주기의 도래에 따라 검출기에 의해 감지된 광신호를 누적하고, 누적된 광신호를 이용하여 샘플에 대한 광신호 변화를 그래프로 시각화시키는 과정일 수 있다.Steps 760 and 770 may be processes of accumulating the optical signals detected by the detector according to the arrival of a period in the processor and visualizing the optical signal change for the sample in a graph using the accumulated optical signals.

처리기는, 상기 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프에서, 광 신호의 민감 영역을 결정하고, 상기 결정된 민감 영역에 해당하는 진폭 범위에 윈도우를 마킹 할 수 있다.The processor may determine a sensitive region of the optical signal in the graph of optical signal change according to the sugar concentration, and mark a window in an amplitude range corresponding to the determined sensitive region.

예컨대 처리기는 누적되는 복수의 광신호 변화를 진폭 단위로 표현하는 그래프에서, 광신호 변화가 상대적으로 심한 진폭 영역(예, 도 5에서의 약 580~620nm)으로 윈도우를 마킹 하여, 광 신호 민감 영역을 구분하여 표시할 수 있다.For example, the processor marks a window with an amplitude region in which the optical signal change is relatively large (e.g., about 580 to 620 nm in FIG. can be displayed separately.

또한, 처리기는, 상기 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프로서, 상기 당농도와 상기 광신호 간의 상관 관계를 나타내는 그래프를 구축할 수 있다.In addition, the processor may construct a graph representing a correlation between the sugar concentration and the optical signal as a graph of light signal change according to the sugar concentration.

예컨대, 처리기는 상기 상관 관계를 나타내는 그래프로, 상기 당농도가 높아질수록, 흡광도(Abs)가 점차 완만하게 증가되는 그래프를 구축할 수 있다, 상기 그래프는, 로그함수의 형태를 갖을 수 있고, 조건에 따라, 다항식함수, 지수함수 등일 수도 있다.For example, as a graph representing the correlation, the processor may build a graph in which the absorbance (Abs) gradually increases as the sugar concentration increases. The graph may have a logarithmic function, condition Depending on , it may be a polynomial function, an exponential function, or the like.

본 발명에 의해서는, 비침습적 광학기법으로, 생체물질의 당 성분 농도를 측정하고, 정량화된 데이터를 기반으로 측정 정밀도를 높이며, 일반인도 사용할 수 있는 사용자 친화적 시스템을 구축하는, 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템 및 방법을 제공 할 수 있다.According to the present invention, a non-invasive optical technique measures the sugar component concentration of a biological material, increases measurement accuracy based on quantified data, and builds a user-friendly system that can be used by the general public. It is possible to provide an invasive biomaterial sugar concentration measurement system and method.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented as hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, the devices, methods and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate (FPGA). array), programmable logic units (PLUs), microprocessors, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software. For convenience of understanding, there are cases in which one processing device is used, but those skilled in the art will understand that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include. For example, a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired or processes independently or collectively. The device can be commanded. Software and/or data may be any tangible machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, intended to be interpreted by or provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on computer readable media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 저장할 수 있으며 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. A computer readable medium may store program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination, and program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in the art of computer software. there is. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler.

위에서 설명한 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 또는 복수의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The hardware device described above may be configured to operate as one or a plurality of software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on this. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.

Claims (11)

샘플로부터 입력되는 평행광을 이용하여 파장 별 광을 출력하는 회절격자;
상기 출력된 파장 별 광을 거울에 반사시킨 후, 상기 파장 별 광 중 목적하는 특정 파장의 광을 선별하는 제2 렌즈;
상기 선별된 특정 파장의 광에 대한 광신호를 감지하는 검출기; 및
정해진 기간 동안, 상기 감지된 광신호를 누적하여 저장하고, 상기 누적 저장된 광신호를 이용하여, 상기 샘플과 연관한, 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프를 구축하는 처리기
를 포함하고,
상기 처리기는,
상기 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프로서, 상기 당농도가 높아질수록, 흡광도(Abs)가 증가되는 그래프를 구축하고,
상기 그래프에서, 광 신호의 민감 영역을 결정하고, 상기 결정된 민감 영역에 해당하는 진폭 범위에 윈도우를 마킹하는
광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템.
A diffraction grating that outputs light for each wavelength using collimated light input from the sample;
a second lens that reflects the output light for each wavelength to a mirror and then selects light of a specific desired wavelength from among the light for each wavelength;
a detector for detecting an optical signal of the light of the selected specific wavelength; and
A processor for accumulating and storing the sensed light signal for a predetermined period of time, and constructing a graph of light signal change according to sugar concentration associated with the sample using the accumulated light signal.
including,
The processor,
As a graph of the light signal change according to the sugar concentration, a graph in which the absorbance (Abs) increases as the sugar concentration increases,
In the graph, determining a sensitive region of the optical signal and marking a window in an amplitude range corresponding to the determined sensitive region
Non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system using an optical module.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템은,
빛에너지를 생성하여 상기 샘플로 출발시키는 광원; 및
상기 샘플에 의해 반사된 빛에너지가 슬릿을 통과하면서 확산되어 반사광으로 변환 됨에 따라, 상기 반사광을 상기 평행광으로 전환하는 제1 렌즈
를 더 포함하고,
상기 회절격자는,
상기 평행광을 파장에 따라 분산시켜 상기 파장 별 광을 출력하는
광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템.
According to claim 1,
The non-invasive biological material sugar concentration measurement system,
a light source generating light energy and departing from the sample; and
A first lens for converting the reflected light into the collimated light as the light energy reflected by the sample is diffused and converted into reflected light while passing through the slit
Including more,
The diffraction grating,
Dispersing the collimated light according to wavelength to output light for each wavelength
Non-invasive biomaterial sugar concentration measurement system using an optical module.
회절격자에서, 샘플로부터 입력되는 평행광을 이용하여 파장 별 광을 출력하는 단계;
제2 렌즈에서, 상기 출력된 파장 별 광을 거울에 반사시킨 후, 상기 파장 별 광 중 목적하는 특정 파장의 광을 선별하는 단계;
검출기에서, 상기 선별된 특정 파장의 광에 대한 광신호를 감지하는 단계;
처리기에서, 정해진 기간 동안, 상기 감지된 광신호를 누적하여 저장하는 단계;
상기 처리기에서, 상기 누적 저장된 광신호를 이용하여, 상기 샘플과 연관한, 당농도에 따른 광신호 변화의 그래프로서, 상기 당농도가 높아질수록, 흡광도(Abs)가 증가되는 그래프를 구축하는 단계;
상기 처리기에서, 상기 그래프에서, 광 신호의 민감 영역을 결정하는 단계; 및
상기 처리기에서, 상기 결정된 민감 영역에 해당하는 진폭 범위에 윈도우를 마킹하는 단계
를 포함하는 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 방법.
In the diffraction grating, outputting light for each wavelength using parallel light input from the sample;
In a second lens, after reflecting the output light for each wavelength to a mirror, selecting light of a specific target wavelength from among the light for each wavelength;
In a detector, detecting an optical signal of the light of the selected specific wavelength;
accumulating and storing the sensed optical signal for a predetermined period in a processor;
In the processor, constructing a graph of light signal change according to sugar concentration associated with the sample, using the accumulated and stored optical signals, in which absorbance (Abs) increases as the sugar concentration increases;
determining, in the processor, a sensitive region of an optical signal in the graph; and
In the processor, marking a window in an amplitude range corresponding to the determined sensitive region.
Non-invasive biomaterial sugar concentration measurement method using an optical module comprising a.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
광원에서, 빛에너지를 생성하여 상기 샘플로 출발시키는 단계; 및
제1 렌즈에서, 상기 샘플에 의해 반사된 빛에너지가 슬릿을 통과하면서 확산되어 반사광으로 변환 됨에 따라, 상기 반사광을 상기 평행광으로 전환하는 단계
를 더 포함하고,
상기 파장 별 광을 출력하는 단계는,
상기 평행광을 파장에 따라 분산시켜 상기 파장 별 광을 출력하는 단계
를 포함하는 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 방법.
According to claim 6,
In a light source, generating light energy and sending it to the sample; and
In the first lens, as light energy reflected by the sample is diffused while passing through the slit and converted into reflected light, converting the reflected light into the collimated light.
Including more,
In the step of outputting light for each wavelength,
Dispersing the collimated light according to the wavelength to output the light according to the wavelength
Non-invasive biomaterial sugar concentration measurement method using an optical module comprising a.
제6항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.A computer-readable recording medium recording a program for executing the method of claim 6.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100634498B1 (en) * 2004-01-12 2006-10-13 삼성전자주식회사 Apparatus and method for measuring constituents of body
JP6415606B2 (en) * 2015-01-21 2018-10-31 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 Blood substance concentration measuring device and blood substance concentration measuring method
JP2020010880A (en) 2018-07-19 2020-01-23 武 小坂 Non-invasive sugar in blood meter

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101897993B1 (en) * 2016-10-24 2018-09-14 (주)오상헬스케어 Apparatus for measuring

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100634498B1 (en) * 2004-01-12 2006-10-13 삼성전자주식회사 Apparatus and method for measuring constituents of body
JP6415606B2 (en) * 2015-01-21 2018-10-31 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 Blood substance concentration measuring device and blood substance concentration measuring method
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